CODICE 118319 ANNO ACCADEMICO 2025/2026 CFU 6 cfu anno 2 SCIENZE BIOLOGICHE 8762 (L-13) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE BIO/11 SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre MODULI Questo insegnamento è un modulo di: BIOLOGIA MOLECOLARE E GENETICA PRESENTAZIONE OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: Comprendere la natura del materiale genetico: Acquisire una solida comprensione della struttura del DNA e del concetto di gene come base dell'informazione ereditaria. Analizzare i processi di mantenimento del genoma: Descrivere i meccanismi molecolari della replicazione del DNA in procarioti ed eucarioti, inclusi gli enzimi chiave e i sistemi di controllo della fedeltà. Spiegare il flusso dell'informazione genetica: Illustrare i processi di trascrizione e maturazione dell'RNA (mRNA, tRNA, rRNA) e i meccanismi generali di regolazione della trascrizione in diversi organismi. Interpretare il codice genetico e la sintesi proteica: Comprendere il codice genetico e descrivere in dettaglio la traduzione dell'informazione genetica in proteine, sia nei procarioti che negli eucarioti. Riconoscere i livelli di regolazione dell'espressione genica: Analizzare i meccanismi di regolazione post-trascrizionale dell'espressione genica, inclusi gli RNA regolatori e i loro ruoli. Identificare i meccanismi di rimescolamento genetico: Spiegare i processi di ricombinazione genetica (sito-specifica e omologa) e di trasposizione, comprendendone il significato biologico. Conoscere le specificità genetiche degli organelli: Descrivere le peculiarità del DNA mitocondriale e cloroplastico e le loro implicazioni evolutive e applicative. Capacità e Autonomia Correlare struttura e funzione: Collegare la struttura delle molecole biologiche ai loro ruoli nei processi fondamentali della biologia molecolare. Analizzare e interpretare schemi: Sviluppare la capacità di leggere e interpretare schemi di vie metaboliche e processi genetici complessi. Comunicare concetti scientifici: Utilizzare un linguaggio scientifico appropriato per descrivere e spiegare i fenomeni della biologia molecolare. MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali PROGRAMMA/CONTENUTO Struttura DNA. Concetto di gene Meccanismi molecolari di replicazione del DNA in procarioti ed eucarioti Le DNA polimerasi di procarioti ed eucarioti (struttura, funzioni, attività nucleasiche), la DNA primasi, l'elicasi. Il controllo della fedeltà della replicazione I frammenti di Okazaki, l'RNAsi H; la DNA ligasi; i meccanismi di inzio della replicazione in procarioti ed eucarioti, la DNA A, il replicatore, l'iniziatore, il ruolo delle CDk nel controllo dell'inizio della replicazione. Il termine della replicazione in procarioti ed eucarioti; la topoisomerasi nei batteri e la telomerasi negli eucarioti. La trascrizione nei procarioti e negli eucarioti; i promotori, i fattori di trascrizione nei batteri; le RNA polimerasi in procarioti ed eucarioti; il moderatore; la terminazione della trascrizione; la gestione complessiva della trascrizione negli esseri viventi; Il controllo della trascrizione mediante l'operone La maturazione del messaggero negli eucarioti; il capping in 5'; la poliadenilazione, l'autosplicing degli introni di tipo 1 e 2; lo splicing e lo spliceosoma primario e secondario; lo splicing alternativo L'rRNA; la sintesi del tRNA; l sintesi dell'aminoacil tRNA e le aminoacil tRNA sintetasi. Il codice gentico: sua scoperta ed esperimenti classici che ne hanno permesso la definizione La traduzione in procarioti ed eucarioti La regolazione post trascrizionale dell'espressione genica; gli RNA regolatori in batteri, i riboswitch; RNAi; miRNA, siRNA; i long non coding RNA La ricombinazione sito specifica e le ricombinasi; La ricombinazione VDJ La ricombinazione omologa I trasposoni a DNA. I retrotrasposoni, LINES, SINES E retrotrasposoni poli A Il DNA mitocondriale ed il DNA dei cloroplasti. Evoluzione, replicazione, trascrizione e traduzione. Caratteristche strutturali e funzionali L'impiego del DNA mitocondriale in genetica forense Gli enzimi di restrizione. Meccanismo di azione in natura nei batteri Xenobiologia, cenni. DOCENTI E COMMISSIONI MARCO GIOVINE Ricevimento: Concordato direttamente con il docente. PAOLO MALATESTA Ricevimento: Martedì ore 12:00 presso CBA A3 stanza 31. Gli studenti che intendono partecipare devono prenotarsi per email (paolo.malatesta@unige.it) almeno un giorno in anticipo LEZIONI INIZIO LEZIONI come da calendario accademico Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy